MySQL-- INNODB 引擎

1、INNODB引擎的逻辑存储的结构：

第一层的逻辑结构：表空间

        一个mysql实例可以对应多个表空间，用于存储记录，索引数据。

第二层逻辑结构：段

        分为数据段、索引段、回滚段、innodb是索引组织表，数据段是B+Tree的叶子节点，索引段为B+Tree的非叶子节点，段使用管理多个Extent（区）。

第三层逻辑结构：区

        表空间的单元结构，每一个分区的大小是1M，默认的情况下，innodb的存储引擎页的大小是16k，即一个区一共有64ge连续的页。

第四层逻辑结构：页

        是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元，每个页的大小默认为16KB。为了保证页的连续性，InnoDB存储引擎每次从磁盘申请4-5个区。

第五层逻辑结构：行

        innodb存储引擎数据是按照行进行存放的。

2、INNODB架构：内存结构：

1、Buffer Pool:

        缓冲池是主内存中的一个区域，里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据，在执行增删改查操作时，先操作缓冲池中的数据（若缓冲池没有数据，则从磁盘加载并缓存)，然后再以一定频率刷新到磁盘，从而减少磁盘IO，加快处理速度。缓冲池以Page页为单位，底层采用链表数据结构管理Page。根据状态，将Page分为三种类型:

        . free page:空闲page，未被使用。

        . clean page:被使用page，数据没有被修改过。

        .dirty page:脏页，被使用page，数据被修改过，也中数据与磁盘的数据产生了不一致。

2、Change Buffer:

        更改缓冲区（针对于非唯一二级索引页)，在执行DML语句时，如果这些数据Page没有在Buffer Pool中，不会直接操作磁盘，而会将数据变更存在更改缓冲区Change Buffer中，在未来数据被读取时，再将数据合并恢复到Buffer Pool中，再将合并后的数据刷新到磁盘中。
        Change Buffer的意义是什么?
与聚集索引不同，二级索引通常是非唯一的，并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样，删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引贡，如果每一次都操作磁盘，会造成大量的磁盘IO。有了ChangeBuffer之后，我们可以在缓冲池中进行合并处理，减少磁盘IO。

3、Adaptive Hash lndex:

自适应hash索引，用于优化对Buffer Pool数据的查询。InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询，如果观察到hash索引可以提升速度，则建立hash索引，称之为自适应hash索引。
自适应哈希索引，无需人工干预，是系统根据情况自动完成。

参数: adaptive_hash_index

4、Log Buffer:

日志缓冲区，用来保存要写入到磁盘中的log日志数据（ redo log . undo log)，默认大小为16MB，日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中。如果需要更新、插入或删除许多行的事务，增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘l/O。

参数:
innodb_log_buffer_size:缓冲区大小
innodb_flush_log_at_trx_commit:日志刷新到磁盘时机

3、INNODB架构：磁盘结构

1、System Tablespace:

        系统表空间是更改缓冲区的存储区域。如果表是在系统表空间而不是每个表文件或通用表空间中创建的，它也可能包含表和索引数据。(在MySQL5.x版本中还包含InnoDB数据字典、undolog等)

参数:innodb_data_file_path

2、File-Per-Table Tablespaces:

        每个表的文件表空间包含单个InnoDB表的数据和索引，并存储在文件系统上的单个数据文件中。

参数:innodb_file_per_table

3、General Tablespaces

        通用表空间，需要通过CREATE TABLESPACE语法创建通用表空间，在创建表时，可以指定该表空间。

4、Undo Tablespaces:

        撤销表空间，MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间（初始大小16M)，用于存储undo log日志。

5、Temporary Tablespaces:  

        InnoDB使用会话临时表空间和全局临时表空间。存储用户创建的临时表等数据。

6、Doublewrite Buffer Files:

        双写缓冲区，innoDB引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前，保证数据的安全性，任务失败的时候，可以恢复数据，先将数据页写入双写缓冲区文件中,使于系统异常时恢复数据。

7、Redo Log:

        重做日志，是用来实现事务的持久性。该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log）),前者是在内存中，后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都会存到该日志中,用于在刷新脏页到磁盘时,发生错误时,进行数据恢复使用。

4、后台线程：

指的是再合适的时间将INNODB缓存中的数据刷新到磁盘中。

主要有四类：

        1、Master Thread 

核心后台线程，负责调度其他线程，还负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘中，保持数据的一致性,还包括脏页的刷新、合并插入缓存、undo页的回收。

        2、IO Thread

在lnnoDB存储引擎中大量使用了AIO来处理IO请求,这样可以极大地提高数据库的性能，而IOThread主要负责这些lO请求的回调。

查看INNODB引擎的状态信息：
show  engine innodb status；

        3、Purge Thread（撤销日志线程）

主要用于回收事务已经提交了的undo log，在事务提交之后，undo log可能不用了，就用它来回收。

        4、Page  Cleaner Thread

协助Master Thread 刷新脏页到磁盘的线程，它可以减轻Master Thread的工作压力，减少阻塞。